La evasión estructural del coronavirus SARS-CoV-2

Llevamos meses escuchando que si esta o aquella mutación del coronavirus permite la evasión. Pero es complicado abstraer la idea y entender qué quiere decir eso de que una mutación en un virus hace que las vacunas sean menos eficaces. Lo claro es que cada vez se repite más.

Para poder comprender cómo ocurre esa evasión, es fundamental conocer la estructura de las espículas del coronavirus. Analizando la estructura original y los cambios producidos en las diferentes variantes se puede comprender por qué se produce esa evasión. O por qué en algunos casos se transmite el virus con más facilidad. Además, generar modelos basándonos en esas estructuras permite predecir qué mutaciones pueden suponer un peligro mayor en el futuro.

La evasión está en el detalle: la espícula del coronavirus

La estructura general de la espícula del coronavirus no ha cambiado hasta ahora. En un trabajo recientemente publicado se han analizado los detalles de las estructuras de las variantes alfa y beta y se ha visto que los cambios que cambian las propiedades del virus, no generan grandes alteraciones en la estructura. Al final de esta entrada encontraréis un enlace al trabajo publicado en Science.

Sí alteran, hasta cierto punto, la maduración de la espícula. Dependiendo de qué aminoácidos se hayan sustituido, se ven diferentes estados de la espícula, lo que se interpreta como una mayor o menor facilidad para unirse al receptor. Esto depende también del estado del receptor, ya que mientras que la variante alfa se une mejor al receptor ACE2 independientemente de su estado, la beta se une mejor al ACE2 monomérico. Aunque en ambos casos la transmisión será más eficaz que en la versión original, la alfa sería más transmisible que la beta, cosa que hemos visto en la vida real.

Las uniones entre la espícula y ACE2

Las estructuras por microscopía electrónica o por cristalografía de rayos X permiten analizar todas esas interacciones entre la proteína S, la que forma la espícula, y su receptor ACE2. Aunque se puede obtener una estructura de ambas proteínas unidas, también es posible hacer un modelo de interacción entre ellas. Eso permite ver qué aminoácidos quedan suficientemente cerca. De la misma forma, se pueden hacer modelos de posibles cambios para ver si la unión sería mejor o peor.

Así, por ejemplo, sabemos que la mutación N501Y permite una unión más eficiente por la interacción hidrofóbica entre dicha tirosina y una presente en la proteína ACE2. Y esa mutación está presente en varias variantes en circulación.Por otra parte, algunos cambios dificultan la unión de algunos anticuerpos neutralizantes. Esto se observó en su momento en la mutación E484K, la primera que nos preocupó por un escape parcial a los anticuerpos generados por las vacunas. En sí, yo lo contaba en este blog ya en abril.

coronavirus verde cambiando a coronavirus rojo para representar una mutación
La espícula de los virus cambia entre variantes

Lo que vendrá después

Dada la estructura de la proteína S en las espículas de estas dos variantes, podemos predecir futuros problemas. Lamentablemente esto va muy rápido, y desde que los autores de este artículo lo enviaron, ya hemos visto varias variantes nuevas. Entre ellas, hemos podido ver nuevos residuos implicados en la evasión inmune. Y es que a más presión selectiva en presencia de anticuerpos, más facilidad para que esas variantes tengan mayor prevalencia.

Aunque los autores del trabajo hablan de la variante beta como un buen modelo para diseñar nuevas vacunas, actualmente podríamos inclinarnos por la delta, que reúne más características de interés. Predecir la actividad de diferentes mutantes antes de que surjan utilizando modelos puede ayudarnos a prepararnos y evitar que sigamos siempre un par de meses por detrás del virus.

Lo que nos queda claro es que, si analizamos las mutaciones presentes en la variante delta, para muchas podemos predecir los efectos potenciales. Incluyendo la famosa evasión y su resistencia a los anticuerpos generados por las vacunas contra el coronavirus. Lo que no podemos saber es el efecto sinérgico de todas las mutaciones. Aunque yo siempre digo que se exagera el efecto de las variantes, la realidad es que es mejor exagerar que quedarse corto.

Referencia: Structural basis for enhanced infectivity and immune evasion of SARS-CoV-2 variants

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